TAREAS

FUENTE: https://youtu.be/XtQUv4COPxw?t=104                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     Tareas experimentales de la química general para contribuir a la formación inicial del ingeniero mecánico Experimental Tasks of General Chemistry to Contribute for the Initial Formation of Mechanical Engineer´s MSc. Luis Álvaro García-Argüelles, Dr. C. Reymundo Escobar-Lorenzo, Dr. C. Francisco Luis López-Medina lgarcia@facing.uho.edu.cu Universidad de Holguín “Oscar Lucero Moya”, Holguín, Cuba Recibido: 10 de septiembre de 2015 Aprobado: 13 de diciembre de 2015 Resumen La formación integral de un Ingeniero Mecánico competente para el desempeño profesional es uno de los objetivos fundamentales de la Educación Superior en la actualidad. En la búsqueda de este propósito se ha comprobado la efectividad de tareas experimentales en el proceso de enseñanza−aprendizaje de la asignatura Química general, que facilitan la integración de conocimientos teóricos y prácticos de las diferentes disciplinas de la carrera. En este artículo se plantean las exigencias para la determinación de las tareas así como la estructura de las mismas, lo que permite potenciar la comprensión y producción de conocimientos, de manera que sean significativas para el modo de actuación del profesional. La aplicación práctica de la propuesta ha favorecido el desarrollo de habilidades experimentales así como la motivación hacia la carrera en los futuros profesionales. Palabras clave: tareas experimentales, habilidades experimentales, enfoque investigativo, ingeniero mecánico. Abstract The integral formation of a qualified mechanical engineer for the professional's performance is today one of the fundamental goals of Higher Education. In the search of this purpose, has been proven the effectiveness of the experimental tasks for the teaching and learning process on General Chemistry that facilitates the integration of theoretical and practical knowledge from different subject of the career. In this article, the requirements for the selection of the tasks are stated, as well as, their structure, what allows it to reinforce the understanding and production of knowledge, so that they are significant for the professional's performance. The practical application of the proposal has favored the development of experimental abilities as well as the motivation toward the career in the future professional. Keywords: experimental tasks, experimental abilities, focus investigative, mechanical engineer Luis Álvaro García-Argüelles, Reymundo Escobar-Lorenzo, Francisco Luis López-Medina 676 Rev. Cubana Quím., vol. 28, no. 2 mayo-agosto, 2016. e-ISSN 2224-5421 Introducción El desarrollo actual de la humanidad ha generado la necesidad de crear en las universidades una carrera que esté acorde con las exigencias sociales contemporáneas, cuyo profesional se prepare para dar solución a diferentes problemáticas dentro de su rama con un carácter socio-transformador y con respeto al cuidado del medio ambiente. Esto requiere desde una sólida formación tanto en el ciclo básico como en las ciencias aplicadas de la profesión. Por tanto, se hace necesario darle al proceso formativo un carácter de integración dentro de las asignaturas y disciplinas de la carrera. En este sentido la asignatura Química general, desde el punto de vista utilitario en Ingeniería Mecánica, tiene una gran responsabilidad, pues en ella se imparten conocimientos que resultan precedencia obligatoria en las asignaturas correspondientes a las ciencias de la ingeniería. Esta tiene como objetivo fundamental proporcionar los conocimientos, conceptos, leyes y teorías relacionadas con la estructura y cambios que experimentan las sustancias del mundo material. Esta juega un papel fundamental en el desarrollo de habilidades en el trabajo científico vinculando al estudiante desde el primer año a partir del trabajo experimental y el empleo de técnicas e instrumental de laboratorio. La revisión bibliográfica realizada permite determinar que son múltiples las investigaciones que abordan aspectos relacionados con la actividad experimental. Entre los autores nacionales y extranjeros que han tratado la temática: Goh [1], Blanco [2], Herrero [3], Arellano [4], Marcheco [5], Pérez [6], Hedesa [7] y Domingo [8]. Estos autores han abordado el tema desde diferentes aristas, realizando aportes en los diferentes niveles de enseñanza, los cuales constituyen la base de la presente investigación. El empleo del método investigativo en las prácticas de laboratorio de Química general fue estudiado por Pilar Urquijo, quien, desde su posición de psicóloga, comprobó que posibilita la formación de las acciones intelectuales de análisis, reflexión y generalización [9] en el tratamiento específico del sistema de prácticas de laboratorio, como forma del experimento docente y de la clase, utilizando el enfoque investigativo. Pueden consultarse los resultados de los autores Cardero Naranjo y Vidal Castaño [10], para la carrera de Ciencias Naturales de la Universidad de la Habana, entre otros, cuyos resultados investigativos se toman como referente en esta investigación. Tareas experimentales de la química general para contribuir a la formación inicial del ingeniero mecánico Rev. Cubana Quím., vol. 28, no. 2 mayo-agosto, 2016. e-ISSN 2224-5421 677 De la interpretación del diagnóstico realizado a los estudiantes del primer año de la carrera de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Holguín, desde el curso 2009−2010 al 2013−2014, revisión de documentos de la carrera, tales como informes de evaluación para la acreditación del 2010, informe de ciencia y técnica correspondiente a los años 2005 al 2014, informes semestrales de los cursos 2009−2010 al 2013−2014, planes metodológicos de las disciplinas y departamentos, programa analítico de la disciplina integradora (2007), Plan de estudio del Ingeniero Mecánico, la observación a diferentes actividades desarrolladas por los estudiantes, entrevistas y encuestas a estudiantes y profesores que los dirigen en sus tareas investigativas, así como la experiencia de los autores en su labor de profesores universitarios permitió determinar las siguientes insuficiencias en la práctica:  Predominio de la utilización de técnicas operatorias tradicionales en la actividad experimental de la Química general y pobre vínculo con la profesión de los futuros graduados.  Insuficiente trabajo diferenciado en la actividad experimental y poca estimulación de la actividad independiente creativa, lo que limita el desarrollo de habilidades manipulativas e investigativas en el aprendizaje de los estudiantes.  Insuficiente trabajo metodológico en el colectivo de carrera, departamento y disciplina para facilitar el aprendizaje de los estudiantes mediante la actividad experimental a partir de las relaciones interdisciplinarias.  Insuficiente sistematización de la relación de los contenidos de la Química general con los procesos fundamentales de la Ingeniería Mecánica, limita la preparación de los estudiantes de la carrera para diagnosticar problemas vinculados con la profesión y proponer alternativas innovadoras para su solución.  Es limitada la utilización de tareas experimentales vinculadas con los problemas profesionales del ingeniero mecánico, en el proceso de enseñanza−aprendizaje de la Química general.  No se aprovechan las potencialidades del currículo y los estudiantes en el diseño de aparatos o partes componentes de equipos para el desarrollo de las actividades experimentales. En lo anteriormente planteado influyen las limitaciones en el desarrollo de actividades prácticas durante los estudios de la Química en la Enseñanza General Politécnica y Luis Álvaro García-Argüelles, Reymundo Escobar-Lorenzo, Francisco Luis López-Medina 678 Rev. Cubana Quím., vol. 28, no. 2 mayo-agosto, 2016. e-ISSN 2224-5421 Laboral, de manera que no ha sido suficiente la manipulación de útiles, equipos y aparatos del laboratorio químico por los estudiantes. En la Educación Superior, para llegar a desarrollar habilidades experimentales, los estudiantes deben reconocer cada uno de los útiles, equipos y aparatos de la dotación por su descripción, así como por su función. Esto revela la necesidad de crear nuevas estrategias para cumplir con las exigencias de la universidad y lograr un mejor profesional pudiendo contribuir a este fin la Química general, asignatura básica en los procesos de esta ingeniería. El objetivo de este artículo es fundamentar el empleo de tareas con enfoque investigativo en la asignatura Química general para el desarrollo de habilidades experimentales en la formación inicial del ingeniero mecánico. Fundamentación teórica El proceso de enseñanza−aprendizaje tiene que lograr motivación en el estudiante a través de actividades planificadas, de forma tal que los ayude a consolidar e integrar los contenidos para mejorar sus actitudes y conductas ante la vida profesional. En el caso de los futuros profesionales de la Ingeniería Mecánica estas actitudes y conductas desempeñan un papel fundamental en su quehacer, por lo cual se hace necesario crear, desde la enseñanza de la Química general, un pensamiento creativo basado en una correcta concepción del mundo. La aplicación del enfoque investigativo se facilita mediante un procedimiento que tenga en cuenta la utilización de las tareas experimentales. Estas desempeñan un papel fundamental en las diferentes formas organizativas del experimento químico docente y en el desarrollo de habilidades (lógicas generales, experimentales e investigativas), Machado [11]. Por otra parte Mancebo [12] señala que la tarea experimental constituye el tipo de experimento que se le plantea al estudiante, ellos elaboran el plan de su ejecución y lo realizan en la práctica, después de haber consultado la bibliografía necesaria para buscar los conocimientos que no poseen en ese momento. Esta forma de experimento tiene carácter independiente y creador. La formación científica integral del alumno consiste en la preparación en los aspectos cognoscitivos y afectivos del trabajo científico y según el criterio de Borroto [13], está determinada por los conocimientos y habilidades generales de la ciencia particular, necesarios para el desempeño profesional en aras de satisfacer la demanda social; los Tareas experimentales de la química general para contribuir a la formación inicial del ingeniero mecánico Rev. Cubana Quím., vol. 28, no. 2 mayo-agosto, 2016. e-ISSN 2224-5421 679 conocimientos y habilidades generales del trabajo científico necesarios para el desarrollo eficaz de la investigación científica y las cualidades de la personalidad que deben caracterizar al investigador científico en su sociedad, o sea, actitud científica. En el proceso de formación de las habilidades experimentales desempeña un papel fundamental la tarea que se presenta a los estudiantes, considerada como el medio fundamental a través del cual se puede organizar el proceso de formación y desarrollo de las mismas con un carácter sistémico. La tarea experimental es aquella que encuentra su solución mediante la transformación teórica del modelo del fenómeno químico en la experimentación real o virtual, que permite obtener, procesar y analizar la información decisiva para su solución y constituye, además, la dirección en que se proyectan las acciones prácticas, según Domingos [14]. Ella puede devenir problema experimental si el método de solución es desconocido por los alumnos, ya que necesitan para su solución de deducciones lógicas a partir de conocimientos teóricos y prácticos. La búsqueda de las vías de solución en un problema experimental resulta compleja, pues integra conocimientos teóricos y prácticos, así como habilidades generales y experimentales. El control de los resultados alcanzados y del proceso de solución de las tareas por el profesor es decisivo, pero también constituye un elemento importante en el proceso de autocontrol del estudiante, así como el que se deriva de la interacción con los condiscípulos. Las tareas experimentales pueden tener diferentes niveles de complejidad y estar relacionadas con el desarrollo de habilidades operacionales o técnicas que necesiten de reiteración para su consolidación, pero también pueden estar relacionadas con problemas químicos docentes donde la interrelación de los aspectos cualitativos, cuantitativos, teóricos y experimentales permiten buscar una solución adecuada. Diferentes autores tratan de plantear como diferencia distintiva entre las tareas teóricas y experimentales, la solución de esta última a partir de la propia experiencia, al respecto Leyva [15] considera que la diferencia distintiva entre estos tipos de tareas consiste en que en la tarea teórica se trabaja con información tomada de la realidad por otra persona, que no es la que acomete la solución, esta información puede estar dada directamente en el enunciado de la tarea (tareas de enunciado cerrado) o puede ser el resultado de acotaciones y búsquedas durante el proceso de solución en manuales, Luis Álvaro García-Argüelles, Reymundo Escobar-Lorenzo, Francisco Luis López-Medina 680 Rev. Cubana Quím., vol. 28, no. 2 mayo-agosto, 2016. e-ISSN 2224-5421 libros, tablas (tareas de enunciado abierto), pero nunca en la propia experiencia, en caso contrario la tarea experimental. Las tareas experimentales pueden ser cualitativas o cuantitativas, a partir de la solución que se emplee, la información que se ofrezca, el procesamiento de la información y el control de las variables. En las cualitativas la información y las variables a controlar, relacionadas con el objeto químico, refieren aspectos tales como el cambio de color, desprendimiento gaseoso, formación o desaparición de precipitados e intercambio de energía con el medio, por otra parte no se realizan mediciones de magnitudes físicas, ni de cálculo para su solución. En el caso de las tareas cuantitativas, no excluyen lo cualitativo, sin embargo se requieren cálculos para su solución. Para la clasificación de las tareas experimentales se proponen considerar las siguientes invariantes pedagógicas: objetivos, información, vías de solución, variables a controlar y objeto químico, las cuales tienen una interdependencia. En la clasificación referente a los objetivos, coincidimos con Rojas [16] en función de la información, variable y solución, estas pueden ser cualitativas y cuantitativas. Por las vías de solución pueden ser: experimental, teórica o teórica−experimental. Las tareas que se resuelven por una vía experimental están relacionadas con la preparación para el laboratorio químico y estudio de técnicas experimentales nuevas; las que emplean una vía teórica, son aquellas dirigidas al estudio de determinados contenidos, donde se explica el experimento y se ofrecen los resultados, sin que el estudiante tenga que ejecutar la parte experimental; y las que su solución requiere de una vía teórico−experimental, se vinculan con determinados contenidos pero necesitan de la realización de la parte práctica. El objeto químico en esta investigación será el objeto material e ideal sobre el que recaen las acciones experimentales y teóricas para la solución de las tareas. Está determinado por los conceptos más generales que sirven de líneas directrices en los programas de Química general: sustancia, reacciones químicas, disoluciones y el laboratorio como objeto de estudio. Atendiendo al objeto químico las tareas experimentales, para la Química general, se pueden clasificar en: 1. Tareas vinculadas con la preparación que necesitan los estudiantes para el laboratorio, tales como la manipulación de útiles, la realización de determinadas opera                                                                                                                                                                  Materiales y métodos La lógica investigativa seguida exigió utilizar como métodos teóricos de investigación el análisis y la síntesis, para el procesamiento de la información del tema y el histórico−lógico en la determinación de las insuficiencias, regularidades y tendencias del proceso de enseñanza aprendizaje de la Química general en la carrera de Ingeniería Mecánica. Como técnicas fundamentales para la búsqueda de informaciones se utilizaron las encuestas, entrevistas y análisis de documentos para el diagnóstico de las habilidades experimentales en el proceso de enseñanza aprendizaje de la Química general, así como variadas técnicas estadísticas para el procesamiento de los datos obtenidos mediante la aplicación de las mismas. Las tareas experimentales profesionalizadas permiten potenciar la comprensión y producción de conocimientos de Química general en los estudiantes de Ingeniería Mecánica, que sean significativas según el modo de actuación del profesional. Las mismas deben ser elaboradas teniendo en cuenta los criterios siguientes:  Relación con los problemas profesionales que responden a la formación del ingeniero mecánico.  Relaci